Рішення: Обчислення масової частки лугу
Для здійснення хімічної реакції взято розчин натрій гідроксиду масою 40 г і натрій гідрогенсульфат масою 6 г. Речовини прореагували повністю. Обчисліть масову частку (%) лугу в узятому розчині.
Розв’язання по шагам
6 кроківЗапишемо рівняння реакції між натрій гідроксидом (лугом) і натрій гідрогенсульфатом:
$$NaOH + NaHSO₄ → Na₂SO₄ + H₂O$$Обчислимо молярні маси реагентів:
$M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$
$M(NaHSO₄) = 23 + 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 120 \text{ г/моль}$
Визначимо кількість речовини натрій гідрогенсульфату:
$n(NaHSO₄) = \frac{m(NaHSO₄)}{M(NaHSO₄)} = \frac{6 \text{ г}}{120 \text{ г/моль}} = 0.05 \text{ моль}$
Згідно з рівнянням реакції, 1 моль NaOH реагує з 1 моль NaHSO₄. Оскільки речовини прореагували повністю, це означає, що натрій гідрогенсульфат прореагував повністю (або був обмежувальним реагентом), тому кількість NaOH, що вступила в реакцію, також становить 0.05 моль. Це і є початкова кількість NaOH в розчині, оскільки питають масову частку в взятому розчині.
$$n(NaOH) = n(NaHSO₄) = 0.05 \text{ моль}$$Обчислимо масу натрій гідроксиду, яка була у взятому розчині:
$m(NaOH) = n(NaOH) \cdot M(NaOH) = 0.05 \text{ моль} \cdot 40 \text{ г/моль} = 2 \text{ г}$
Визначимо масову частку натрій гідроксиду (лугу) в узятому розчині:
$\omega(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{m(\text{розчину})} \cdot 100\% = \frac{2 \text{ г}}{40 \text{ г}} \cdot 100\% = 5\%$